专利名称：具有使加工装置倾斜的机构的加工机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及对被加工件进行切削加工、塑性加工等加工的加工机械，特别是具有使加工工具、加工滚轮(ロ-ラ)等加工装置倾斜的机构的加工机械。
以切削加工为主的机床，或以塑性加工为主的旋压机、压力机等这样一些，对工件进行切削加工、塑性加工，希望能容易地让其加工工具、加工滚轮等加工装置做必要的倾斜。
例如做为机床的一种的专做铣刀加工的龙门铣床，为了提高铣刀正面加工的表面光洁度，和延长工具寿命，一般构成这样的机械，使主轴在前进方向，倾斜微小角度(所谓带倾斜角或者带倾斜间隙ヒ-ルクリアランス)，在向后侧回刀时，不接触加工面。
但是，现有的主轴倾斜装置，由于主轴倾斜的角度和方向是固定的，所以只能向一方向加工，这在加工效率上有问题，同样对进行铣刀加工以外的加工中，精度上有问题。
还有，做为倾斜装置，也提出了这样的结构方案(特公平5-13781号)，即，在支持主轴的移动构件上，加负载，使移动构件变形，这样来达到主轴倾斜。但这对要求高的主轴系，给了强加的变形，是不理想的。
另外，也有使用在主轴箱和主轴箱支持构件之间，装置楔子，通过这个楔子的移动，使主轴箱整体移动这样的结构，但仍然是只在一个方向上有效，限定了切削方向。
还有，也有这样的结构(实开昭59-17139号)，在带有原主轴的主轴箱下，在可安装具有直交的第二主轴附属装置的机械的时候，为了确保附属装置的分度精度，用挪动分度板的办法，使附属装置主轴倾斜。但此操作麻烦，又是一个不能让最需要倾斜的原主轴倾斜的方法。
另一方面，能进行各种加工的典型机床中，由于倾斜的精度不好，除真正4～5轴控制的机械，在正面铣刀加工中，也不加倾斜角。
真正4～5轴控制的加工中心与通常3轴控制的机械相比，精度、刚性低下，机械大型化，并且价格高，除正面铣刀的倾斜加工外，不作一般使用。
在作为铣刀作业的一种的立铣刀加工中，侧面加工时，由于受切削力造成工具歪斜使加工精度变坏。作为解决方案，通常在加工中心和铣床的加工中，只是做到在工具上附加锥度而已的办法，而在机械方面，没有采取用于提高精度的办法。
在龙门铣床中，为了进行正面铣刀加工，虽然在主轴上附加倾斜角，但由于前述倾斜角度、倾斜方向同时被固定，只对一个方向的切削有效，即使需要切削大面积时，也不能进行往复切削，另外，虽然与倾斜的方向成直角的方向进行切削时，是快的，但由于不能变更进刀方向，在加工中浪费时间。再者，由于主轴处于倾斜状态，对开孔加工不方便，这样一些加工不得不用其它机械进行。
另外，加工中心与龙门铣床不同，因为是要进行多种类加工，所以不能铣刀加工专业化。因此没有正面铣刀加工中的倾斜修正和立铣刀工具的歪斜修正功能。非要进行的话，一般只能用5轴控制机，但这样价格高，刚性低，除非大倾斜加工，是不用的。
为此，在加工中心中，为了谋求加工效率的提高，需要自由变更主轴倾斜量和倾斜方向，从而寻求能够设定其任意量和方向的倾斜装置。
另外，塑性加工一个领域的旋压加工是在旋转的圆形坯料外周面压上加工滚轮，通过减轻挤压加工，把坯料成形为所要形状的加工方法。
近年来，铝合金制车辆用车轮被广泛应用，其轮圈部分的成形，大多用旋压加工，车辆用车轮，用1个，2个，3个等构成的零件数来区别，坯料的形状也有圆板，断面成近H形的多种。
在旋压加工时，在旋转轴上设有具有轮辋形状的紧轴(マンドレル)，把坯料固定在紧轴上，在仿紧轴形状的同时，把加工滚轮按压在紧轴的外周，在旋转轴平行的方向上摇动的同时，坯料被延伸成形(例如实开昭62-77620号)。加工滚轮原则上设一个即可，但为了缩短旋压加工所需时间，配置几个不同形状的加工滚轮按压在坯料的表面，除此之外，相对旋转轴，设置加工滚轮驱动部，使其按压在预先倾斜的方向上。
如上所述，为了在加工滚轮按压的同时，在旋转轴的方向上摇动，在加工滚轮的支承轴上作用着撬力，所以希望尽可能在与加工滚轮的支承轴成直角方向上作用着作用力。特别是从车辆用车轮的凸缘下部直到法兰部的倾斜度急剧变化的车轮，加在加工滚轮上的负担变得更大，所以让加工滚轮的轴倾斜使其与作用方向相合，这种方法能够有效地把按压力给予坯料。另外，旋压机是一种大型加工机，在加工时润滑油飞散，加工滚轮周边富裕空间少，所以希望采用简单、刚性高的滚轮倾斜机构。
另外，做为塑性加工的一个领域的压力加工是把金属加工成所定形状的一个效率非常好的加工方法。做为降低成本的有利手段，广泛进入其它的机械加工领域。做为压力加工的主要特征是生产效率高，能得到均一性制品，即使是薄钢板，重量轻，也容易制出整体刚性好的形状。
这样的压力机械，为了对应涉及多方面制品，根据种类丰富的用途，做成不同的机械的形状。大体由安装在往复运动的滑板上的冲头，驱动滑板的机构和冲模所组成，它们被装在刚性高的机架上。因此冲头的冲孔方向或压力方向与滑板平行，通常是被限定在垂直方向上。特别是驱动机构，把蓄存在惯性轮中的能量，采用像曲柄，关节或者磨擦压力机那样，旋转螺钉的方式等方法，简单地变更驱动方向是困难的。做为这点，用液压驱动活塞方式，高度考虑刚性的话，压力方向，或者冲孔方向，就可以自由设定。
压力加工的代表种类是冲剪加工，弯曲加工和深冲加工，对应于加工品需要多种金属模。另外，近年批量生产年代已终了，而要求多品种、少数量生产和高效率压力加工。因此为了减少金属模的种类，需要能让打孔方向、压力方向、正确、快速倾斜的压力机械。
因此，为了满足上述各种加工机械的需要，本发明实现了使加工机械上的加工用具，加工滚轮、冲头等加工装置、能够简单快速地在任意方向，任意角度上倾斜。
本发明是具有使加工装置倾斜的机构的加工机械，其特征在于能够支承支持驱动加工装置的轴构件或加工装置的驱动部轴方向的一侧，以其轴心的一点A为中心，向任意方向倾斜；并且能支承前述轴构件或驱动部的另一侧，在轴心倾斜偏心的任意方向上可移动；并通过前述另一侧的移动调整，能够赋予前述轴构件或驱动部倾斜。
由于此加工机械能够通过前述另一侧的移动调整，使前述轴构件或驱动部向任意方向或给定的方向，并向任意角度或者给定的角度，使其倾斜，因而对加工工具等加工装置，能够容易给予必要的倾斜，能够谋求其加工效率和加工精度的提高。
例如对做为加工机械之一的机床的主轴，因为能加上向任意方向、任意角度的倾斜角，所以使带有所有方向倾斜角的铣刀加工、进行歪斜修正的立铣刀加工等成为可能，能够提高加工效率。此外对旋压机加工滚轮的支承轴赋予倾斜，在与支承轴成直角方向，能够经常地控制按压力地起作用，能够顺利且高效地实施旋压加工。另外在用压力机作冲裁加工、拉伸加工、弯曲加工等压力加工的场合，依靠使做为加工装置的冲头的轴心倾斜，使冲头方向和压力方向可变，该方向能任意设定，相对于被加工件的形状，直至边角部都能正确压制。
在前述加工机械中，前述轴构件或驱动部的前述一侧，使用球面轴承、做成旋转自如支承结构。这样把该侧轴心点A做为不准移动的固定点A，能允许前述轴构件或者驱动部所需要的倾斜，并且得到高的支持刚性。
同样，能够把前述轴构件或驱动部的前述一侧的支承结构，做成在内部有用滚动轴承支承轴构件或驱动部的球面滑动轴承结构。因此装置构造简单、安装制作容易。
再者，前述轴构件为对工具等加工装置给以旋转的主轴，前述一侧的支承结构做成这样的结构连结在球面轴承阳侧部分、而向外突出的法兰部分制成薄壁、该法兰部分固定在主轴箱的一部上；球面轴承的阴侧部分由压紧构件和主轴箱一部分分割形成，由该阴部分和前述阳侧部分的阴阳结合而形成，同时能通过前述法兰部分把前述压紧构件固定在主轴箱的一部分时，压紧构件允许法兰部分于轴方向挠性变形。
因此，应用前述法兰部分轴心方向的挠性变形，能够允许在其内侧保持轴构件的倾斜，得到球面轴承高支持刚性的同时得到高扭转刚性，从而可以进行高速切削。
另外，在前述加工机械中，关于支承可移动侧，即前述轴部构件或驱动部的前述另一侧，能够至少要由二重构成的偏心凸轮机构支承，使轴心在倾斜偏心的任意方向上可能移动。这种场合具有只少二个偏心凸轮的旋转量变换成前述另一侧移动的功能。
据此，用2个偏心凸轮的旋转调整，能够在前述另一侧，使轴心在任意方向做任意量移动；以前述一侧的轴心点A为中心，能够任意且容易地设定轴心的倾斜角度和倾斜方向。
另外，前述可移动地支承侧，即前述轴构件或者驱动部的前述另一侧的移动，可做成至少两组相对的楔子来进行移动的结构。另外也可做成至少由两组相对的压电元件，电致伸缩元件或者磁致伸缩元件来进行前述移动的结构。
这些场合与前述同样能够把前述另一侧向任意方向做任意量移动；把前述一侧的轴心点A做为中心，轴的倾斜角及倾斜方向，都能任意设定。
做成至少二组相对的液压或气压缸的移动结构，使前述轴构件或驱动部的前述另一侧移动的结构。这种情况把点A做为中心，可设定轴心已定的倾斜方向及倾斜角度。
前述轴构件或驱动部的另一侧，代替二重偏心凸轮机构，做成至少使用二组相对的偏心凸轮结构。这种场合也可通过调整二组偏心凸轮的旋转，能够任意设定前述一侧以轴心点A为中心的倾斜角度及倾斜方向。
通过设置前述轴构件或驱动部的套筒，能够提高支承结构的刚性，而使用于安装加工工具等加工装置附件的安装成为容易而可能。
图1是做为加工机械一例的机床实施例的加工装置倾斜赋予机构部分的断面图。
图2是前图中点划线所围部分放大断面图。
图3是表示支承一侧的球面轴承阳侧的1构件的斜视图。
图4是表示支承一侧的球面轴承阴侧的1构件的斜视图。
图5是决定加工装置倾斜的移动量和方向的二重偏心凸轮机构的偏心凸轮环部分的断面图。
图6为说明偏心量的线图。
图7是说明偏心量的线图。
图8表示倾斜赋予机构的另外一例的部分断面图。
图9表示倾斜赋予机构的另外一例的部分断面图。
图10是表示利用压电元件，使加工装置倾斜移动的倾斜赋予机构例子的相关部分断面图。
图11是沿图10中L-L线的部分断面图。
图12所示用楔子进行使加工装置倾斜移动的倾斜赋予机构部分断面图。
图13所示用液压缸使加工装置倾斜移动的倾斜赋予机构部分断面图。
图14所示用两组相对偏心凸轮使加工装置倾斜的倾斜赋予机构部分断面图。
图15是做为加工机械一例的旋压机实施例所示加工装置倾斜赋予机构部分断面图。
图16是所示车辆用车轮旋压加工中，使用上述实施例中旋压机状态的断面图。
图17是所示加工机械一例的压力机械的实施例中加工装置倾斜赋予机构部分断面图。
图18是前图点线所围b部放大图。
以机床为例说明与本发明有关的加工机械的第一个实施例。
图1表示，做为加工机械一种的机床中的主轴箱(或滑块、套管轴等)上装备附属件后，在可进行多种加工的加工中心上适用的对加工装置赋予倾斜机构K的例子。并且机床的整体结构可采用与以往同样的结构，故这里省略其说明。
在图1中，1表示主轴，做为轴构件的主轴支持驱动加工用工具等的加工装置(图略)，用轴承2、3支持，使其相对于套筒4可转动、但在轴方向(图中Z方向)不能移动。主轴1的施转力经过挠性接头5由驱动轴6而获得。驱动轴自身为马达的转子即所谓机内马达方式时，不需要挠性接头5驱动轴6。前述套筒4，做为安装加工装置一侧的端部上主要有法兰7，用未被图示的装置而装有配件8。
前述套筒4的前述一侧端部外围上装着环状压紧构件9，它构成以主轴1的轴心的一点A为中心的球面轴承30的一部分阳侧部分。此压紧构件9，如图3所示，在阳侧球面部9a的外周中央部，有做成薄板状向外方延扩的可挠动的法兰部分10，用这个法兰部分10的外周缘11，被安装固定在兼做机架的主轴箱12的端部。前述外周缘11的壁比其内部稍厚，在前述固定状态，从法兰部分10的外周缘11到内部的两侧就会保持间隙。据此压紧构件9的法兰部分10在轴心方向上的平面内为可挠动。这样，套筒4可向轴心的任意方向倾斜，但不支持以轴心为中心的转动。
在前述主轴箱12的端部内周，形成球面轴承30的另一部分阴侧球面的一部分13，这部分13如由另外的部件形成时，可以安装在主轴箱12上。
15是形成球面轴承30的阴侧球面部的另一部分14的构件。在这个构件15中，如图14所示于前述压紧构件9的法兰部分10的相对侧上设多个凸起16。前述压紧构件9的法兰部分10里开多个与前述构件15的突起16对应的多个孔10-1，在突起16插通到法兰部分10的孔10-1状态下互不干涉地将前述构件15固定在主轴箱12上。
根据这样构成的球面轴承30，支持前述主轴1以轴心的一点A为中心，与套筒4一起可同时向任意方向倾斜，并能支承套筒4以轴心为中心旋转。另外，由于前述机构，用球面轴承30部分，使前述套筒4具有高支持刚性的同时又得到高扭转刚性。由主轴1所支持的加工装置不仅能切削，装上配件后也能进行重切削，高精度切削。
前述套筒4的另一侧的端部(同球面轴承的某一侧的反侧端部)，通过轴承17装着偏心凸轮环18。前述偏心凸轮环18的外侧，通过轴承22装着偏心凸轮环23。前述偏心凸轮环23通过球面滚柱轴承等球面轴承27支持主轴箱12。
前述偏心凸轮环18，23分别形成法兰部，在该法兰部有齿轮19，24。与齿轮19对应啮合着齿轮20，与齿轮24对应啮合着齿轮25，偏心轮18、23靠着齿轮20、25分别转动。前述齿轮20、25由分别通过挠性接头21、26连结的伺服马达(图中未示)而被适当驱动。但由于前述齿轮25的中心轴相对主轴箱12是固定的，所以原理上图中的符号26部分不需要挠性接头。另外，齿轮部分的放大示于图2。
前述偏心凸轮环部分构成了二重偏心凸轮机构，通过前述套筒4支承主轴1的另一侧，能在轴心倾斜偏心的任意方向上移动。即，两个偏心凸轮18、23各自任意旋转量由伺服马达传递，前述旋转量控制前述偏心凸轮机构里面轴心点B，按设定长度移动到任意位置。也就是具有把旋转量转变成前述另一侧移动量的功能。这样，主轴1同套筒4同时以处于球面轴承30的中心的轴心点A为中心倾斜。
图5表示前述偏心凸轮机构动作状态的断面图。离开轴心点A位置(二重偏心凸轮机构侧)的点B用P1表示。前述偏心凸轮环18、23总是同时具有同一的偏心量。在图5与图6中，偏心凸轮环23的内径的中心P2在y轴-δ的位置，偏心凸轮环18的内径中心P3相对于P2在y轴+δ的位置，即原点(偏心凸轮环23外径的中心)P1上。
图7表示以P1为中心半径为2δ的圆内部的任意位置上使偏心凸轮环18内径中心P3(即套筒4的中心)定位的方法。图7表示了由于偏心凸轮环23反时针方向旋转+θ，偏心凸轮环18顺时针方向旋转-θ的结果，P3在x轴上处于r的位置，其关系式为r＝2δ×tanθ或θ＝tan-1(r/2δ)前述关系式θ为0-90°时，r在0-2δ间变动。在保持这种相互关系不变的状态下，两偏心凸轮环同步转动时，P3能够在对x轴成任意角度的位置上移动。
因此，按上述实施例靠用前述二重偏心齿轮机构的旋转，移动调整轴心点B侧，能够使机床的主轴1以轴心点A做固定点在所定角度和方向上倾斜。即，对固定在主轴1上的工具在任意方向所必须的倾斜角。例如，能在铣刀加工中加倾斜角，提高加工效率。另外，能在立铣刀加工中进行工具歪斜修正的同时实施高精度加工作业。
并且，按前述实施的构造，与通常3轴控制机械的外形状几乎未改变的主轴箱12中装备倾斜赋予机构。通常如5轴控制机的转弯倾斜轴，由于刚性低，并且摩耗造成了蜗杆、蜗轮和齿轮等容易产生的齿隙游移，从而造成切削反作用力，或者直接接受滑块、被加工物载荷等情况，与此不同，偏心凸轮用的驱动齿轮，由于不直接接受前述反作用力和载荷，所以能够保持非常高的刚性，因而，能够将因附加倾斜赋予机构所造成的坏影响抑制在最小限度。
图8表示倾斜赋予机构的另外例子。此例与图1例子不同，在套筒4-1上未加旋转方向的大载荷，也允许稍微的游移。做为主轴1的轴心点A侧的支承结构，在固定侧的主轴箱12的端部内周，而在套筒4-1的外周分别直接形成球面轴承30-1的阴侧部分和阳侧部分。然后，套筒4-1轴心附近的旋转就能靠从固定侧向设在该套筒外周球面轴承30-1阳侧部分凹部31插入销32来固定。
做为其它的实施例，如图9所示，主轴1轴心点A侧靠球面滚动轴承等球面轴承30-2直接支承，该球面轴承30-2的外轮部也能嵌合固定在套筒4-2上。
图10、图11表示倾斜赋予机构的其它实施例。
上述例中示出了做为可移动支承侧(点B侧)的支承结构为给套筒倾斜点B侧的移动，而采用二重偏心凸轮环，即二重偏心凸轮机构来进行的情况。但在这个实施例中是靠设在直交X、Y轴两个方向上分别相对的各2个，计4个压电元件35、35-1，35-2，35-3来进行。这种场合，成对的压电元件35和35-2及35-1和35-3设定成分别向一侧伸长时，则另一侧缩小。36是直线轴承，它允许另外一对压电元件35-1和35-3的移动，构件37构成直线轴承36一部分的同时靠圆筒面38能使套筒4-3倾斜。这样，此结构在直线轴承36-1，36-2，36-3的部分中也同样被应用。另外，可代替相对的两个压电元件，使用相邻的2个压电元件35和35-1及35-2和35-3能够移动套筒4-3。这种场合，变成为合成两个压电元件伸长的长度和方向。
这个实施例也是靠调整压电元件给点B侧调整移动套筒4-3倾斜。能够给其内部的主轴1，即主轴1上所固定的工具等加工装置以任意倾斜。使用电致伸缩元件，磁致伸缩元件也是一样的。
图12表示倾斜赋予机构的又一实施例。
这个实施例是用直交X、Y轴两方向相对方向的各2个，计4个楔子进行支承侧(点B侧)移动，该支承侧使套筒倾斜移动。以X轴方向移动为例来说明，楔子41和楔子49相互保持逆方向倾斜，连结在驱动部43、44、45上通过球螺钉46，由伺服马达(图中未示)驱动。
楔子41、49分别由直线轴承47和48，47-1和48-1所支持而可轻轻移动。4-3是套筒，42、50是和前述41、49构成对的楔子，51、52为兼做机架的主轴箱12的一部分。做为本例驱动部43、44、45靠球形螺栓的旋转向箭头F方向移动的话，与此相伴楔子41、49也同时向同方向移动。套筒4-3向图12的左侧方向(箭头G方向)移动，Y轴方向的移动也同前述同样进行。在本例中也如前述那样，楔子的相对位置上不限放2个楔子，邻接的两个做为一组，能够决定移动量。以下所述实施例中也不限定驱动机构设置在相对位置上。
图13是用液压缸55置换图10所示实施例的压电元件35的倾斜赋予机构之例，并示出X轴上的一对液压缸。56、57、56-1，57-1是活塞。这种场合，为使套筒4-3倾斜的移动量不是任意的，限定在X轴方向3位置(+δ，0，-δ)，Y轴方向3位置(+δ，0，-δ)的组合位置上。图13中，向两侧的缸的油孔58及58-1导入压力油的话，套筒4-3保持在0位置。另一方的缸的油孔59导入压力油，排除与此相对的油缸58-1上所通过的压力油后，套筒4-3向-δ方向移动。向对向的缸的油孔59-1里导入压力油，油孔58及59的压力油被全部切断，油缸就会向+δ方向移动。Y轴方向的移动也同样进行。因此，做为这个实施例，也可给套筒4-3以倾斜，能向其内部主轴1及加工装置赋予任意的倾斜。
此外，如图14所示，使用一重偏心凸轮代替二重偏心机构也能使套筒4-4移动。要领是以前述压电元件的例子为准，能任意设定套筒4-4的移动量。
即，图14中靠近套筒4-4的滑动直线轴承36，通过成为直线轴承一部分的圆筒面38，(参照图11)，设置偏心凸轮的外轮构件60，在内部采用滚针轴承61及偏心凸轮环62组合。和偏心凸轮环62一体构成偏心驱动轴63。该轴使用旋转轴承轴支承在套筒4-4上，用伺服马达驱动。这个偏心凸轮机构至少在x、y轴两方向上分别设一组，共两组。偏心量定为δ时，套筒4-4的移动量向任意方向只能使其移动0-δ的量。
这样，对前述各实施例的结构，也能够使套筒4-1、4-2、4-3、4-4的可移动支承侧，从原来的轴心向偏心方向移动，使保持在内部的主轴1倾斜偏心，从而能够对加工装置给以任意的倾斜。
上述实施例说明了使机床主轴1倾斜，对加工装置赋予倾斜的情况；而关于旋压机、压力机等其它加工机械也能同上述同样实施。
就做为加工机械一种的旋压机的第二个实施例说明。
图15是加工滚轮支承轴的倾斜赋予机构部分的断面图，图16表示做为旋压机加工装置的加工滚轮100及倾斜赋予机构K1的配置状态。
加工滚轮100通过倾斜赋予机构K1固定在加工滚轮装配台112上。还有加工滚轮装配台112被装配在贯插滚轮头113上的滚轮支承体114上。滚轮头113在驱动轴部108的轴心能平行移动，所以滚轮支持体114靠液压机构能够与驱动轴心成直角方向按压。
做为一例，给出轻合金制车轮旋压加工的例子。车轮的原坯103是锻造体制，断面做成略呈H型的圆柱体，由整体构成的圆盘104部和轮辋原坯105所组成。车轮原坯103用紧轴106和107夹持，分别固定于驱动轴部108及从动轴部109上。由驱动轴108旋转，使车轮原坯103旋转，在使加工滚轮100按压的同时，使其在旋转方向上摇动，从而内侧轮辋110和外侧轮辋111被成型。加工滚轮100在图中只画出一个，但通常断面形状不同的加工滚轮和驱动部设在3处，以缩短旋压加工时间。
下面就加工滚轮的倾斜赋予机构K1进行说明。
图15中做为加工装置的加工滚轮100被固定支持在做为轴构件的支承轴101上，支承轴101一侧的端部(加工滚轮的安装侧的端部)用轴承117，轴支承在圆筒状套筒116上，而且套筒116用以轴心的A点为中心的球面轴承130，可旋转自由，即任意方向倾斜地支承在机架119上。这点同上述机床实施例中用球面轴承30能倾斜支承套筒4的一侧(轴心点A侧)基本相同。
还有在这个实施例中，采用图8说明了的结构，对设在套筒外周的球面轴承130的阳侧部分的凹部131，从固定侧插入销子132，而达到能控制套筒116的旋转。
还有，前述支承轴101另一侧的端部，用轴承120轴支承在套筒116上，使在套筒116的外周上，用偏心凸轮环121、122构成二重偏心凸轮，而且在其外周面通过球面滚柱轴承等球面轴承133，支承在机架119上。还有偏心凸轮环121、122，用轴承123、123-1支承，使每个都可转动。
偏心凸轮环121、122里分别在法兰部形成的齿轮124、125，与其分别相对应的齿轮126、127相啮合。齿轮126、127通过挠性接头128-a、128-b分别用伺服马达129-a、129-b进行适宜地驱动。因此偏心凸轮环121、122是分别地从伺服马达传来任意的旋转量，所以轴心点B的部分，从原来的轴心位置向任意的位置移动数值控制的长度。另外，轴心点A在球面轴承130的中心点上，加工滚轮的支承轴101以前述点A为中心，倾斜偏心。
这样，用二重偏心凸轮机构支承可移动支承侧(轴心点B侧)的这种结构以及其倾斜动作，与上述机床中的第1实施例相同，其详细动作状态说明省略，同上述一样，用保持机床中的主轴1的套筒4同二重偏心凸轮机构，适宜调整轴心点B侧，通过套筒116能够使内部支承轴101在所定角度与方向上倾斜。为此做为加工装置的加工滚轮的作用方向更快地用数值控制，使其倾斜成为可能。另外由于在加工滚轮的支承轴上附加了套筒，而提高了刚性。
因此使用这个旋压机，能够顺利且高效实施旋压加工。例如实施轻合金制车轮制造过程中的旋压加工时，沿着车轮形状给以旋压滚轮按压力时，能够经常控制与支承轴成直角方向作用按压力。并可顺利地高效地实施旋压加工。
此外对此旋压机实施例的情况也省略了说明，但与支承对机床主轴能赋予倾斜的场合同样，可采用图9及图10～14所说明的点A侧的支承结构及支承点B侧可移动的支承结构来实施。
图17及图18表示做为本发明加工机械一例的压力机械中对加工装置装备了倾斜赋予机构K2的第三实施例。
图17中，202是兼做机架的套筒，由于装入了整个驱动部201，所以能提高驱动部201的刚性。203是做为滑块的活塞，204是气缸。从205注入压力油，活塞203下降至E点停止。另外，从注入口206注入压力油，活塞203上升，回到最初的位置。通过此气缸装置活塞203的进退作用，作为安装在其尖端的加工装置的冲头进行所确定的压力加工。
对前述驱动部201驱动的冲头的倾斜赋予机构K2进行说明如图17，做为机架的套筒202，由在轴心上具有中心的球面轴承230支承自由旋转地气缸204的一方侧(安装冲头侧)，即以球面轴承230的轴心点A为中心可在任意方向能够倾斜。图中，在气缸204的外周直接形成了球面轴承230的阳侧球面部，在套筒202的端部内周直接形成了球面轴承230的阴侧球面部，但这个球面轴承也可用其它的构件构成。
关于由这个球面轴承230构成的支承结构与上述机床实施例以及旋压机的实施例中，用球面轴承30或者130支承轴心点A侧能向任意方向倾斜这点是基本相同的。采用图8的结构，对设在缸外周球面轴承230阳侧部分的凹部231，通过从固定侧插销子232能够控制缸204的旋转，这点也同旋压机的情况相同。
另外217是活塞203前端的冲头支架，装备着装上做为加工装置冲头的卡盘等，同以往的结构相同，所以其详述省略。
另外，前述缸204的另一侧，由构成二重偏心机构的偏心凸轮环208、209和球面滚柱轴承等球面轴承210支承在机架202上，把球面轴承210的中心作为B点被设定，为明了这部分把用虚线围起的部分放大示于图18。
偏心凸轮环208、209被滚针轴承211、211-1所支承，能够互相独立地旋转。偏心凸轮环208、209的法兰部上设有齿轮212、213，与这些齿轮相啮合的齿轮214、215使其旋转。齿轮214、215分别被伺服马达(图中未示)通过挠性接头216a、216b适宜驱动，所以数字控制偏心凸轮环208、209的各自旋转量是可能的。据此，按数值控制设定的长度，轴心点B从原来的轴心位置向任意位置移动。另外，据此轴心点A在球面轴承230的中心点，构成驱动部201的缸204与活塞203同时以前述点A为中心倾斜。
这样，可能移动的支承侧(轴心点B侧)采用二重偏心凸轮机构支承的结构与倾斜动作，与上述机床第一实施例的情况是相同的。其详细的动作状态的说明省略。同保持上述机床中主轴1的套筒4同样，用二重偏心凸轮机构适宜调整移动轴心点B侧，通过使相当于前述套筒4的缸204倾斜，能够使由活塞203造成的驱动冲头方向和压力方向倾斜。
在这个实施例中，压力机械的冲头的冲压方向和冲孔方向，能快速地由数值控制使其倾斜。另外在缸上附加做为支架的套筒，能够做成刚性高的压力机械。因此使用这个压力机，做深冲加工，弯曲加工时，把冲头的驱动方向做成可变，能对被加工物的角部形状正确冲压，所以冲头形状单纯并通用，使压模种类削减。另外还具有下列优点有构成图案面的轻合金车轮盘面等复杂形状，并且设在盘面上的孔为圆锥状场合，通过任意设定冲头方向，可容易加工的优点。
还有此压力机械实施例也省略了详细说明。与可倾斜地支承机床主轴的情况同样，用图9和图10～14说明点A侧的支承结构以及采用可移动支承点B侧的支承结构，实施是可以的。此时压力机驱动部201的缸204相当于套筒4，套筒202对应主轴箱12。
如以上所述，利用本发明的加工机械，对机床中刀具等工具，旋压机等的加工滚轮或压力机的冲头等加工装置，通过使支持这些加工装置的主轴和支承轴的轴构件或者该加工装置的驱动部倾斜，能够容易地快速地对加工装置给以任意方向以及任意角度的倾斜。所以，在机床或者旋压机、压力机等进行切削加工、塑性加工的各种加工机械中能够针对各被加工件相对应形状的角度方向进行加工，能够提高加工效率和加工精度。并能够削减加工装置的模具、加工机的种类。也因为尽管增设了倾斜赋予机构的结构，在结构上仍具有刚性高，安全性高，所以其可利用性非常大。
权利要求
1.一种具有使加工装置倾斜的机构的加工机械，其特征在于该加工机械的结构为支承支持加工装置的轴构件或加工装置驱动部轴方向的一侧，使其能以其轴心的点A为中心，向任意方向倾斜；并支承前述轴构件或驱动部的另一侧，使其能在轴心倾斜偏心的任意方向上移动；并通过调整前述另一侧的移动，使前述轴构件或驱动部倾斜。
2.如权利要求1所述的加工机械，使用球面轴承支承自由旋转地前述轴构件或驱动部的前述一侧。
3.如权利要求2所述的加工机械，将前述轴部件或驱动部的前述一侧的支承结构做成为在内部由滚动轴承支持轴构件的球面滑动轴承的结构。
4.如权利要求2所述的加工机械，前述轴构件是对工具等加工装置给以旋转的主轴，前述点A侧的支承结构做成这样的结构连结在球面轴承阳侧部分而向外突出的法兰部分制成薄壁，该法兰部分固定在主轴箱的一部上；球面轴承的阴侧部分由压紧构件和主轴箱的一部分分割形成，由该阴侧部分和前述阳侧部分形成阴阳结合，同时通过前述法兰部分把前述压紧构件固定在主轴箱的一部时，压紧构件允许法兰部分的轴方向的挠动变形。
5.如权利要求1-4的任一项所述的加工机械，由构成至少二重偏心的凸轮结构，可移动地支承前述轴构件或驱动部的前述另一侧。
6.如权利要求5所述的加工机械，具有把至少二重偏心凸轮的旋转量变换成前述另一侧的移动量的功能。
7.如权利要求1-4的任一项所述的加工机械，制成为由至少二组相对的楔子的移动而使前述轴构件或驱劝部的前述另一侧移动的结构。
8.如权利要求1-4的任一项所述的加工机械，制成为由至少二组相对的压电元件、电致伸缩元件、磁致伸缩元件使前述轴构件或驱动部的前述另一侧移动的结构。
9.如权利要求1-4的任意一项所述的加工机械，做成由至少二组相对的液压或气压缸而使前述轴构件或驱动部的前述另一侧进行移动的结构。
10.如权利要求1-4的任一项所述的加工机械，用至少二组相对的偏心凸轮代替二重偏心凸轮机构，可移动地支承前述轴构件或驱动部的前述另一侧。
11.如权利要求1-10的任一项所述的加工机械，设有保持前述轴构件或驱动部的套筒。
全文摘要
本发明为机床、旋压机、压力机等进行切削加工,塑性加工的各种加工机械,通过使支持驱动加工用工具等加工装置的主轴和支承轴等轴构件或驱动部倾斜,能实现对加工装置容易的做任意方向及任意角度的倾斜,从而提高加工效率及加工精度。此加工机械能支承支持加工装置的轴构件或加工装置驱动部之轴向的一侧,并能够以其轴心一点A为中心倾斜;另外,支承前述轴构件或驱动部的另一侧,在轴心倾斜偏心的任意方向上能够移动;通过对其移动的调正,使前述轴构件或驱动部倾斜;从而形成使加工装置倾斜的结构;用球面轴承自由旋转支承前述一侧;用二重偏心机构、二组相对楔子、压电元件、电致伸缩元件或磁致伸缩元件、液压或气压缸等能够移动地支承前述另一侧,通过调整移动能做到容易、顺利地实现倾斜。
文档编号B23Q1/00GK1189115SQ97190375
公开日1998年7月29日 申请日期1997年4月17日 优先权日1997年4月17日
发明者小野光太郎, 鸣岛弘 申请人:鹫兴产株式会社